• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1330-1336
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• 2019

4차 혁명시대가 시작됨에 따라 다양한 장비들이 클라우드 기반으로 동작하고 있다. 이와 기기들은 다양한 형태의 데이터 또는 대용량의 멀티미디어 데이터를 계속 생성하고 있다. 이런 상황을 처리하기 위해서는 대용량의 저장장치가 필요하며 또한 저장된 데이터를 처리하고 정확한 정보를 얻기 위해서 빅데이터 기술이 필요하다. 일반적으로 네트워크 환경에서 대용량의 저장장치를 구축하기 위해서는 SAN 또는 NAS 기술이 사용된다. 본 논문에서는 DAS(Direct Attached Storage)의 확장기술인 Network-DAS를 사용하여 대용량 저장장치를 구성하는 방안을 제시한다. 논문에서 제시하는 스토리지 시스템의 확장성과 성능을 검증하기 위해 76개의 하드 디스크를 이용하여 벤치마크 실험을 수행하였다. 실험 결과 제안하는 고성능 대용량 스토리지 시스템의 확장성과 신뢰성을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.26-35
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• 2011

인터넷 환경의 급속한 발전과 더불어 국내외 미션 크리티컬한 비즈니스 환경이 온라인에 의해 서비스되고 있다. 반면 단일 환경 서버환경의 구축을 통해 비효율적인 IT Resources들의 자원 낭비가 가중되고 있는 현실이다. 따라서 웹 환경을 통해 처리되어야 할 정보의 양의 급증과, 이의 처리를 위해 여러 개의 단일 서버를 고속의 네트워크로 연결한 고가용성 구현이 가능한 클러스터 컴퓨팅 시스템이 등장하게 되었다. 하지만 클러스터 컴퓨팅 기술의 다소 제한적인 IT Resource의 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 그리드 컴퓨팅 환경은 기존의 분산 컴퓨팅 기술의 확장된 개념으로, 다양한 분야에서 저비용의 고성능 컴퓨팅 퍼포먼스를 얻기 위하여 그리드를 이용하고 있다. 그러나 공통적으로 이용할 수 있는 정보 시스템의 부재로, 현재의 그리드는 대규모의 단일한 환경으로서의 그리드가 아닌, 기존의 클러스터 컴퓨터와 같은 의미로 사용되고 있다. 따라서 자신이 구성한 분산 컴퓨팅 환경을 그리드 환경의 한 부분으로 포함시키기 위해서는 컴퓨팅 환경에 대한 정보를 그리드의 이용자가 공유할 수 있어야 하며, 정보 서비스를 공개하여 공유할 수 있도록 해야 한다. 본 논문에서는 Grid 기술을 통하여 데티터베이스 로드밸런싱 목표치에 대한 검증을 제시하고 향후 고가용성 데이터베이스 구현을 위한 아키텍처를 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1-11
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• 2021

본 논문에서는 HPC 시스템의 에너지 효율을 향상시키기 위해 Event-driven Uncore Frequency Scaler (eUFS)라는 새로운 전력관리 메커니즘을 제안한다. eUFS는 LAPI (LLC accesses Per Instructions) 및 CPI (Clock Cycles Per Instruction)와 같은 하드웨어 이벤트를 활용하여 언코어 주파수를 동적으로 조정한다. 기준 시간을 주기로 해당 하드웨어 이벤트를 취합하고, 취합한 이벤트와 이전 언코어 주파수를 이용해 목표 언코어 주파수를 결정한다. NPB 벤치마크를 사용한 실험을 통해 본 논문에서 제안하는 UFS 메커니즘은 C/D class NPB 벤치마크에 대해 평균 6%의 에너지 소비를 감소시키는 것으로 확인되었고 실행시간 증가는 평균 2% 수준인 것으로 확인되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.170-175
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• 2022

고성능 컴퓨팅 분야에서 오류의 영향을 완화하기 위해 사후 장애 관리 기법이 필요하다. 일반적인 오류 복구 기법은 체크포인트 기법이다. 이 기법은 체크포인트를 설정해서 주기적으로 응용 프로그램의 상태를 저장했다가, 오류가 발생했을 때 오류 발생 이전 상태로 시스템을 복구하는 것이다. 본 논문에서는 오류 발생 시간이 독립이고 동일한 일반적인 분포를 따른다는 가정에서 즉각적으로 오류를 감지하는 경우의 체크포인팅 모형을 분석한다. 두 체크포인트 사이에 많아야 하나의 오류만 발생한다는 가정을 제거한다. 체크포인트 발생 시간, 고장 시간, 복구 시간 등이 주어질 때, 시스템의 신뢰도를 유도한다. 또한, 오류 발생 시간이 지수 분포를 따르는 경우에 최적의 체크 포인팅 시간 간격을 구한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권3호
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• pp.251-260
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• 2002

웹에 존재하는 수많은 유휴상태 호스트들을 이용한 병렬/분산 처리는 대규모 응용문제에 대해 높은 가격 대 성능비를 가진다. 웹 환경에서 병렬/분산 처리를 위하여 호스트들의 이질성 및 가변성, 자율성, 지속적인 성능보장과 참여 호스트 수 변화 등 예측할 수 없는 상태에 대한 해결책을 제시하여야 한다. 본 논문은 지리적으로 떨어져 있는 참여 호스트들의 작업 처리를 성능에 기반하는 적응적 작업 재할당 전략을 제안한다. 또한, 대규모 응용문제의 병렬 처리 중에 호스트 수가 변하는 동적 환경에 대해 동적 호스트 관리 스킴을 제공한다. 본 논문에서는 PDSWeb (Parallel/Distributed Scheme on Web) 시스템을 구현하여, 많은 연산량을 지닌 랜더링 이미지 생성에 적용하여 평가한다. 그 결과 호스트의 가변성에 대해 적응적 작업 재할당은 최고 90%이상 향상하였으며. 호스트 추가와 삭제에 따른 성능 향상 정도를 보인다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.173-180
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• 2022

근사 컴퓨팅은 효율적인 하드웨어 컴퓨팅 시스템을 설계하기 위한 유망한 방법이다. 근사 곱셈은 고성능, 저전력 컴퓨팅을 위한 근사 계산 방식에 사용되는 핵심적인 연산이다. 근사 4-2 compressor는 근사 곱셈을 위한 효율적인 하드웨어 회로를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 저면적, 저전력 특성을 갖는 근사 곱셈기를 제안하였다. 근사 곱셈기 구조는 정확한 영역, 근사 영역, 상수 수정 영역의 세 영역으로 나누어진다. 새로운 4:2 근사 compressor를 사용하여 근사 영역의 부분 곱 축소를 단순화하고, 간단한 오류 수정 방식을 사용하여 근사로 인한 오류를 보상한다. 상수 수정 영역은 오차를 줄이기 위해 확률 분석을 통한 상수를 사용하였다. 8×8 곱셈기에 대한 실험 결과, 제안한 근사 곱셈기는 기존의 4-2 compressor 기반의 근사 곱셈기보다 적은 면적을 요구하면서 적은 전력을 소비함을 보였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권1호
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• pp.9-22
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• 2022

VR(Virtual Reality) 기술은 사용자에게 컴퓨터 그래픽으로 구성된 가상 세계를 보여줌으로써 다양한 시청각 기반 응용에 적극적으로 활용되는 인터페이스 기술이다. VR 기반 응용은 그래픽 처리 기반 응용이기 때문에 그래픽 처리를 위해 GPU(Graphics Processing Unit)가 장착된 고가의 컴퓨팅 장치가 필수적으로 요구된다. 이는 VR 응용 사용자에게 컴퓨팅 장치의 유지, 관리에 대한 비용 부담을 발생시키며, 이를 해결하는 방법의 하나로써 서비스를 클라우드 환경에서 운용하는 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 다수의 컨테이너가 VR 응용을 실행하기 위해 GPU를 공유하는 컨테이너 기반 고성능 클라우드 환경에서 GPU 자원 경쟁으로 인해 발생하는 컨테이너 사이의 성능 간섭 문제를 해결하기 위한 성능 관리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 성능 간섭으로 인한 성능 편차를 감소시켜 사용자에게 균일한 성능의 클라우드 기반 원격 VR 서비스를 제공할 수 있도록 지원한다. 또한, 본 논문에서는 실험을 통해 제안하는 기법의 효율성을 검증한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권4호
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• pp.369-377
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• 2008

최근 이더넷 기술은 기가비트급의 대역폭을 넘어서 10 기가비트급으로 빠른 속도로 발전하고 있다. 이러한 고속 네트워크 환경에서는 호스트 CPU가 운영체제내의 TCP/IP를 처리하는 기존의 방식은 호스트 CPU에 많은 부하를 야기하며, 그 결과 실제 수행되어야 할 사용자 응용 프로그램에 충분한 컴퓨팅 파워를 제공하지 못한다. 이러한 문제점의 해결을 위해 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하도록 하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)이 연구되고 있다. 본 논문에서는 TOE를 위한 고성능의 경량 TCP/IP를 구현하였으며, 이를 임베디드 시스템에 실제 적용하여 검증 및 실험을 수행하였다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기존 TCP/IP의 기본적인 기능들인 흐름제어, 혼잡제어, 재전송, 지연 ACK, Out-of-Order 패킷처리 등을 지원한다. 또한 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기가비트 이더넷 MAC에서 하드웨어적으로 지원하는 TCP segmentation offload(TSO), Checksum offload(CSO), 인터럽트 coalescing 기능 둥을 이용하도록 구현하였다. 그리고 데이타를 전송할 때, 호스트 사용자 메모리에서 네트워크 어댑터의 메모리로 데이타를 복사하는 부하를 제거하였다. 또한 재전송해야 할 경우를 대비해 전송한 데이타에 대한 복사본을 네트워크 어댑터의 메모리에 저장하는 방법을 개선하여 지연시간 및 대역폭 성능을 향상시켰다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP를 이용한 소프트웨어 기반 TOE는 6% 이하의 호스트 CPU 사용률과 453Mbps의 최대 대역폭을 보인다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권10호
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• pp.488-496
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• 2016

이 논문에서는 대용량 해석 데이터 가시화 시스템을 위한 가상현실(VR) 인터페이스의 세부적인 개발내용에 대해 설명한다. 여기서 소개하는 VR 인터페이스는 오픈소스 VR 프레임워크인 VR Juggler에 기반을 두고 있다. VR Juggler는 여러 장점에도 불구하고, 이벤트 드리븐 방식을 지원하지 않으며 클러스터 환경에서 실행될 때 노드 사이의 동기화가 제한적으로 지원되는 등 한계를 보여주기도 한다. 이 논문에서는 이벤트 처리, 애니메이션 재생이나 외부 서버와의 통신 시 클러스터 노드 간 동기화 및 데이터 공유와 같이 VR Juggler를 이용해서 어플리케이션을 개발할 때 발생하는 문제의 해결방안을 실제 개발사례와 함께 제시한다. 그리고 가상현실 입력장치의 단점을 보완한 스마트 디바이스 기반 인터페이스에 대해서도 소개하며, 외부 사용자를 대상으로 진행한 사용성 평가결과를 통해 VR 인터페이스와 스마트 디바이스 인터페이스의 유용성을 검증한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권3호
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• pp.11-16
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• 2004

최근 이질적인 분산 컴퓨팅 환경 상에서의 공동 작업들이 나날이 늘어나고 있다. 고속의 원거리 네트워크의 유용성 (availability)은 화상 회의, 분산된 대화식의 시뮬레이션, 그리고 공동의 시각화(collaborative visualization)와 같은 공동의 멀티미디어 응용들을 가능하게 하였다. 이와 같은 응용들과 분산된 고성능 컴퓨팅에서의, 효율적인 그룹 통신은 매우 중요하다. 일반적인 그룹 통신으로는 브로드캐스트, 멀티캐스트 등이 있다. 기존의 FEF, ECEF, look-ahead 와 같은 휴리스틱 알고리즘들은 이러한 이질적 분산 시스템에서의 브로드캐스트와 멀티캐스트를 위한 메시지 전송 트리를 구성하여 준다. 하지만 이러한 알고리즘들은 각 단계에서의 최적의 해를 선택하기 때문에 지역적 최적해(local optimum)에 빠질 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 노드와 네트워크 모두가 이질적인 기존의 통신 모델 상에서 보다 효율적인 집합적 연산을 위한 트리를 구성해주는 개선된 브로드캐스트 알고리즘을 제안한다. 기존의 휴리스틱 알고리즘들이 지역적 최적해에 빠질 수 있는 점을 감안하여, 보다 합리적이고, 유용성 있는 edge 선택 기준을 제시하였다. 여러 가지 통신비용에 대한 성능 평가를 통하여, 개선된 휴리스틱 알고리즘은 기존의 알고리즘보다 적은 완료 시간을 가지며, 특히 look-ahead 알고리즘보다 낮은 계산 복잡도를 가지는 장점을 가짐을 알 수 있다.